【手続補正書】
【提出日】平成18年4月24日(2006.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層を有する窒化物半導体層と、光反射側に第１の電極とを備えた窒化物半導体発光素子であって、
前記第１の電極は、前記窒化物半導体層の光反射側の面に凹部を有し、
前記凹部内に、前記第１の電極側の窒化物半導体層と同程度の屈折率若しくは該窒化物半導体層との屈折率差が２０％以下、の材料からなる透光性の凸状部材が配置されることにより、
前記凸状部材が、前記窒化物半導体層との境界面において前記発光層からの光を入射可能であり、前記第１の電極との境界面において前記発光層からの光を反射可能であることを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
発光層を含む窒化物半導体層と、光反射側第１の電極とを備えた窒化物半導体発光素子であって、
前記窒化物半導体層は、前記第１の電極側に凹部を有し、
前記凹部内には、前記第１の電極側の窒化物半導体層よりも小さい屈折率の材料からなる透光性の凸状部材が配置され、
前記凸状部材が、前記凹部の窒化物半導体層との境界面において前記発光層からの光を反射可能であることを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記第１の電極の窒化物半導体層側表面が平坦である請求項２記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記窒化物半導体発光素子は、支持基板と、支持基板上の導電層とをさらに備え、
第１の電極は導電層上に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記窒化物半導体層が、前記第１の電極側表面において、前記第１の電極が配置された領域と、絶縁性保護膜が配置された領域と、を有し、
前記保護膜上に、前記発光層からの光を反射可能な境界面を成す反射膜が配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
前記窒化物半導体層が、第１の導電型の窒化物半導体層、発光層、第２の導電型の窒化物半導体層を有し、該第１，２導電型の窒化物半導体層にそれぞれ第１の電極、第２の電極を備えると共に、前記第１，２の電極が互いに対向する請求項１から５のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記第１の導電型の窒化物半導体層はｐ型窒化物半導体層であり、
前記第１の電極はｐ電極であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
第１の導電型の窒化物半導体層、発光層、第２の導電型の窒化物半導体層をこの順に有する窒化物半導体層と、該第１，２導電型の窒化物半導体層にそれぞれ第１の電極、第２の電極とを備える窒化物半導体発光素子の製造方法であって、
成長基板上に窒化物半導体層を形成する工程と、
前記窒化物半導体層の表面に凹部を形成する工程と、
窒化物半導体層の表面に、前記第１の導電型の窒化物半導体層と同程度の屈折率若しくは該窒化物半導体層との屈折率差が２０％以下、の材料からなる透光性の凸状部材を形成する工程と、
窒化物半導体層および凸状部材の表面に第１の電極を形成する工程と、
を備え、
前記凸状部材が、前記第１の導電型の窒化物半導体層との境界面において前記発光層からの光を入射可能であり、前記第１の電極との境界面において前記発光層からの光を反射可能であることを特徴とする窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項９】
第１の導電型の窒化物半導体層、発光層、第２の導電型の窒化物半導体層をこの順に有する窒化物半導体層と、該第１，２導電型の窒化物半導体層にそれぞれ第１の電極、第２の電極とを備える窒化物半導体発光素子の製造方法であって、
成長基板上に窒化物半導体層を形成する工程と、
窒化物半導体層の表面に、前記第１の電極側の窒化物半導体層よりも小さい屈折率の材料からなる透光性の凸状部材を形成する工程と、
窒化物半導体層および凸状部材の表面に第１の電極を形成する工程と、
を備え、
前記凸状部材が、前記凹部の窒化物半導体層との境界面において前記発光層からの光を反射可能であることを特徴とする窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項１０】
前記窒化物半導体層は、第２の導電型の窒化物半導体層をさらに有し、
前記窒化物半導体素子の製造方法は、
前記第１の電極上に支持基板を貼り合わせる工程と、
前記成長基板を除去して前記第２の導電型の窒化物半導体層を露出する工程と、
前記第２の導電型の窒化物半導体層の露出面上に、第２の電極を形成する工程と、
をさらに備えることを特徴とする請求項８または９に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８６８４３号公報（第６図）
【特許文献２】特開昭５０−１２２８８９号公報
【特許文献３】特開昭５２−３７７８３号公報
【特許文献４】特開昭５７−１４９７８１号公報
【特許文献５】特開平９−２１３９９６号公報
【特許文献６】ＷＯ０１／０４１２１９  （特表２００４−５０５４３４号公報）
【特許文献７】ＷＯ０１／０４１２２５  （特表２００４−５１１０８０号公報）
【特許文献８】ＷＯ０２／０１３２８１  （特表２００４−５０６３３１号公報）
【特許文献９】特開２０００−１９６１５２号公報
【特許文献１０】特願２００２−２２０５６４（特開２００４−０６３８１９号公報）
【特許文献１１】特願２００３−１１０１１３（特開２００５−００５６７９号公報）
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る窒化物半導体素子は、発光層を有する窒化物半導体層と、光反射側に第１の電極とを備えた窒化物半導体発光素子であって、前記第１の電極は、前記窒化物半導体層の光反射側の面に凹部を有し、前記凹部内に、前記第１の電極側の窒化物半導体層と同程度の屈折率若しくは該窒化物半導体層との屈折率差が２０％以下、の材料からなる透光性の凸状部材が配置されることにより、前記凸状部材が、前記窒化物半導体層との境界面において前記発光層からの光を入射可能であり、前記第１の電極との境界面において前記発光層からの光を反射可能であることを特徴とする。
本発明の請求項２に係る窒化物半導体素子は、発光層を含む窒化物半導体層と、光反射側第１の電極とを備えた窒化物半導体発光素子であって、前記窒化物半導体層は、前記第１の電極側に凹部を有し、前記凹部内には、前記第１の電極側の窒化物半導体層よりも小さい屈折率の材料からなる透光性の凸状部材が配置され、前記凸状部材が、前記凹部の窒化物半導体層との境界面において前記発光層からの光を反射可能であることを特徴とする。
本発明の請求項８に係る窒化物半導体素子は、第１の導電型の窒化物半導体層、発光層、第２の導電型の窒化物半導体層をこの順に有する窒化物半導体層と、該第１，２導電型の窒化物半導体層にそれぞれ第１の電極、第２の電極とを備える窒化物半導体発光素子の製造方法であって、成長基板上に窒化物半導体層を形成する工程と、前記窒化物半導体層の表面に凹部を形成する工程と、窒化物半導体層の表面に、前記第１の導電型の窒化物半導体層と同程度の屈折率若しくは該窒化物半導体層との屈折率差が２０％以下、の材料からなる透光性の凸状部材を形成する工程と、窒化物半導体層および凸状部材の表面に第１の電極を形成する工程と、を備え、前記凸状部材が、前記第１の導電型の窒化物半導体層との境界面において前記発光層からの光を入射可能であり、前記第１の電極との境界面において前記発光層からの光を反射可能であることを特徴とする。
本発明の請求項９に係る窒化物半導体素子は、第１の導電型の窒化物半導体層、発光層、第２の導電型の窒化物半導体層をこの順に有する窒化物半導体層と、該第１，２導電型の窒化物半導体層にそれぞれ第１の電極、第２の電極とを備える窒化物半導体発光素子の製造方法であって、成長基板上に窒化物半導体層を形成する工程と、窒化物半導体層の表面に、前記第１の電極側の窒化物半導体層よりも小さい屈折率の材料からなる透光性の凸状部材を形成する工程と、窒化物半導体層および凸状部材の表面に第１の電極を形成する工程と、を備え、前記凸状部材が、前記凹部の窒化物半導体層との境界面において前記発光層からの光を反射可能であることを特徴とする。
さらにまた、本発明の他の実施形態（１）に係る窒化物半導体素子は、第１の電極と、発光層を有する窒化物半導体層と、第２の電極とを備えた窒化物半導体素子であって、第１の電極と窒化物半導体層との間に凸状部材が配置されることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
さらに、本発明の一実施形態（２）に係る窒化物半導体素子は、上記実施形態（１）の特徴に加えて、前記窒化物半導体素子は、支持基板と、支持基板上に導電層とをさらに備え、第１の電極は導電層上に配置されることを特徴とする。この構成によって、第１の電極と第２の電極とが対向する対向電極構造において、支持基板側の電極、すなわち第１電極側で効率的に光を乱反射させることができ、発光層から外部へ取り出される光取り出し効率を向上することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
さらに、本発明の一実施形態（３）に係る窒化物半導体素子は、上記実施形態（１）または（２）の特徴に加えて、窒化物半導体層はｐ型窒化物半導体層をさらに有し、第１の電極はｐ型窒化物半導体層と接するｐ電極であることを特徴とする。ｐ型窒化物半導体とオーミック接触が得られる材料は、ｎ型窒化物半導体層とオーミック接触が得られるＡｌと比較して反射率が小さい材料しか従来知られていない。したがって、凸状部材をｐ型窒化物半導体層とｐ電極との間に配置した場合、ｐ電極側における光を効率的に乱反射でき、ｐ電極による光の吸収を低減できる。また、窒化物半導体においては、ｎ型窒化物半導体に比べてｐ型窒化物半導体の抵抗が大きい。そのためｐ型窒化物半導体層の膜厚を小さくする必要があり、特に、キャリア横方向（結晶成長方向に対して垂直方向）移動の抵抗が大きくなる。したがって、ｐ型窒化物半導体層と接するｐ電極は一般に大きな面積で形成される。このことから、一般に面積が大きい側の電極であるｐ電極と窒化物半導体層との間に凸状部材が配置されることによって、外部へ取り出される光取り出し効率をより向上することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
さらに、本発明の一実施形態（４）に係る窒化物半導体素子は、上記実施形態（１）から（３）のいずれかの特徴に加えて、窒化物半導体層は第１の電極側の面に凹部を有し、凸状部材は凹部に配置されることを特徴とする。この場合、凸状部材は第１の電極側に形成された窒化物半導体層よりも小さい屈折率である材料から構成されることが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
さらに、本発明の一実施形態（６）に係る窒化物半導体素子は、上記実施形態（１）から（３）のいずれかの特徴に加えて、第１の電極は窒化物半導体層側の面に凹部を有し、凸状部材は凹部に配置されることを特徴とする。この場合、凸状部材は第１の電極側に形成された窒化物半導体層と同程度の屈折率である材料から構成されることが好ましい。ここで、窒化物半導体層と同程度の屈折率とは、窒化物半導体層との境界面において発光層からの光を十分に入射することができる程度をいい、窒化物半導体層との屈折率差が２０％以下であることが好ましい。このような材料としては、例えば、Ｎｂ２Ｏ５等の吸収のない材料である酸化ニオブ、Ｔａ２Ｏ５等の吸収のない材料である酸化タンタル、ＺｒＯ２等が用いられるが、特に、Ｎｂ２Ｏ５等の吸収のない材料である酸化ニオブ、Ｔａ２Ｏ５等の吸収のない材料である酸化タンタルが好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明の一実施形態（８）に係る窒化物半導体素子の製造方法は、第１の電極と、発光層を有する窒化物半導体層と、第２の電極とを備える窒化物半導体素子の製造方法であって、成長基板上に窒化物半導体層を形成する工程と、窒化物半導体層の表面に凹部を形成する工程と、凹部に凸状部材を形成する工程と、窒化物半導体層および凸状部材の表面に第１の電極を形成する工程とを備えることを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
さらにまた、上記目的を達成するために、本発明の一実施形態（９）に係る窒化物半導体素子は、第１の電極と、発光層を有する窒化物半導体層と、第２の電極とを備える窒化物半導体素子の製造方法であって、成長基板上に窒化物半導体層を形成する工程と、窒化物半導体層の表面に凸状部材を形成する工程と、窒化物半導体層および凸状部材の表面に第１の電極を形成する工程とを備えることを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
さらに、本発明の一実施形態（１０）に係る窒化物半導体素子は、上記実施形態（８）または（９）の特徴に加えて、前記窒化物半導体素子の製造方法は、 第１の電極上に支持基板を貼り合わせる工程と、成長基板を除去して窒化物半導体層を露出する工程と、窒化物半導体層の露出面上に第２の電極を形成する工程とをさらに備えることを特徴とする。この構成によって、第１の電極と第２の電極とが対向する対向電極構造において、支持基板側の電極、すなわち第１電極側で効率的に光を乱反射させることができ、発光層から外部へ取り出される光取り出し効率を向上できる窒化物半導体素子の製造方法を提供することができる。